含氟廢水普遍來(lái)源于氟化工、鋁電解、玻璃制造等行業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程，氟的超標(biāo)排放會(huì)對(duì)人體形成嚴(yán)重的危害。目前，高濃度含氟工業(yè)廢水處理主要采用石灰沉淀法實(shí)施預(yù)處置，廢水中的氟濃度能夠降至20～60mg/L。為了保證出水到達(dá)國(guó)家污水綜合排放規(guī)范(GB8978—1996)中規(guī)則的10mg/L的請(qǐng)求，需求進(jìn)一步采用絮凝沉淀、吸附等辦法實(shí)施深度處置。其中絮凝沉淀法因其操作簡(jiǎn)單的特性，工程應(yīng)用較廣。絮凝沉淀除氟過(guò)程包含兩個(gè)階段，一是吸附除氟階段，決議氟的去除效率;二是沉淀產(chǎn)物固液別離階段，決議二次沉淀池的設(shè)計(jì)和運(yùn)轉(zhuǎn)。已有研討主要集中于探究絮凝劑吸附除氟的影響要素，包括絮凝劑的品種、水力條件、反響pH值等，而關(guān)于沉淀產(chǎn)物的固液別離性能研討較少。

　　在前期工作中，作者所在課題組展開(kāi)了晶種誘導(dǎo)結(jié)晶法從氟化工行業(yè)高濃度含氟廢水中回收冰晶石和氟化鈣的研討，發(fā)現(xiàn)了晶種能夠強(qiáng)化結(jié)晶沉淀效果。在此根底上，本文經(jīng)過(guò)在絮凝沉淀過(guò)程中添加晶種，以出水氟濃度和絮凝沉淀產(chǎn)物的沉降性能為調(diào)查指標(biāo)，研討了晶種關(guān)于絮凝沉淀除氟過(guò)程的誘導(dǎo)強(qiáng)化作用，并采用自主開(kāi)發(fā)的沉淀反響與固液別離一體化設(shè)備，對(duì)某氟化工含氟廢水實(shí)施了深度處置，探究了晶種誘導(dǎo)絮凝法應(yīng)用的可行性。

　　1、資料與辦法

　　1.1 實(shí)驗(yàn)藥劑

　　模仿廢水由氟化鈉配制，廢水氟濃度為100mg/L。工業(yè)廢水取自湖南某氟化工廠，來(lái)源于高濃度含氟廢水經(jīng)石灰沉淀后的母液，水質(zhì)如表1所示，pH值為12.4。沉淀劑由氯化鈣配制，絮凝劑為聚合氯化鋁(純度28%)，陰離子、陽(yáng)離子和非離子型聚丙烯酰胺。晶種為氟化鈣顆粒，粒徑范圍為200～400目。

　　1.2 一體化反響器設(shè)計(jì)

　　反響與固液別離一體化設(shè)備如圖1所示，能夠在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中同時(shí)完成絮凝反響與絮凝沉淀產(chǎn)物的沉降別離。設(shè)備由聚丙烯制成，內(nèi)筒(1)尺寸為200mm×600mm，外筒(2)直徑為315mm，設(shè)備總?cè)莘e40L。進(jìn)水(5)、(6)從反響器頂部參加內(nèi)筒(1)，攪拌反響后的溶液經(jīng)過(guò)擋板(3)進(jìn)入外筒(2)并完成固液沉降別離，上清液從出水口(7)流出，晶種等沉淀物則停留在反響器底部發(fā)揮誘導(dǎo)絮凝作用。

　　1.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

　　小試實(shí)驗(yàn)在燒杯中實(shí)施，向1000mL含氟廢水中定量參加沉淀劑和絮凝劑，控制晶種參加量為10g/L，反響pH值為7～8。攪拌反響10min，反響完畢測(cè)定出水濁度、上清液氟濃度和鈣濃度。

　　中試實(shí)驗(yàn)在一體化反響器中實(shí)施，預(yù)先向反響器中參加晶種及少量自來(lái)水，運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中分別用磁力泵和計(jì)量泵連續(xù)參加工業(yè)廢水和絮凝劑，用鹽酸調(diào)理反響pH，距離時(shí)間從出水口(7)取樣，測(cè)定出水pH和氟濃度。

　　2、結(jié)果與討論

　　2.1 模仿廢水小試實(shí)驗(yàn)

　　2.1.1 晶種對(duì)出水氟濃度的影響

　　控制反響Ca/F比為1.52，晶種對(duì)絮凝出水氟濃度的影響如圖2所示。添加晶種前，經(jīng)過(guò)4種絮凝劑處置后的出水氟濃度在17mg/L至23mg/L之間。添加晶種后，出水氟濃度顯著降低，特別經(jīng)聚鋁處置后的出水氟濃度降至6mg/L以下。因而，添加晶種有助于提升絮凝除氟的效率。

　　2.1.2 晶種對(duì)出水濁度的影響

　　選擇聚鋁作為絮凝劑，控制反響Ca/F比為1.52，晶種對(duì)絮凝出水濁度的影響如圖3所示。添加晶種前，經(jīng)聚鋁處置后的出水濁度需求沉降300s后才干降低至100NTU左右。添加晶種后，絮凝沉淀物沉降速度顯著增大，出水濁度快速降低。因而，添加晶種能夠有效改善絮凝沉淀物的沉降性能。同時(shí)，聚鋁用量在40mg/L至400mg/L之間時(shí)，出水濁度的變化不大，能夠恰當(dāng)降低聚鋁用量以儉省藥劑本錢。

　　2.2工業(yè)廢水小試實(shí)驗(yàn)

　　控制聚鋁用量為100mg/L，反響Ca/F比對(duì)出水氟濃度的影響如圖4所示，隨著Ca/F比的增大，出水氟濃度低于10mg/L，出水鈣濃度根本穩(wěn)定。由于本實(shí)驗(yàn)中的廢水來(lái)源于高濃度含氟廢水經(jīng)石灰沉淀處置后的母液，剖析發(fā)現(xiàn)母液中剩余的鈣濃度高達(dá)7.6mmol/L。在不外加沉淀劑的狀況下，反響Ca/F比為3.0。闡明廢水中鈣濃度已遠(yuǎn)遠(yuǎn)過(guò)量，能夠滿足氟化鈣沉淀的需求，無(wú)需外加鈣鹽提升沉淀除氟效果。

　　不添加鈣沉淀劑時(shí)，聚鋁用量對(duì)出水氟濃度的影響如圖5所示，隨著聚鋁用量的增大，出水氟濃度逐步降低，當(dāng)聚鋁用量為100mg/L時(shí)，出水氟濃度低于10mg/L。而文獻(xiàn)中相似實(shí)驗(yàn)條件下的聚鋁用量需求到達(dá)400～500mg/L，再次證明添加晶種對(duì)提升絮凝除氟效率的強(qiáng)化作用。另外，出水鈣濃度根本不隨聚鋁用量的增加而變化，這是由于廢水氟濃度較低，氟化鈣沉淀反響的條件處于臨界過(guò)飽和區(qū)，Ca2+難以自發(fā)與F-分離生成氟化鈣沉淀。此時(shí)，主要依托聚鋁對(duì)氟的配合吸附作用，生成Al(OH)3-x·xF等形態(tài)的絡(luò)合沉淀物，到達(dá)除氟的目的。

　　2.3 工業(yè)廢水中試實(shí)驗(yàn)

　　預(yù)先調(diào)理廢水pH值至7.2～7.6，廢水流量為40L/h，聚鋁用量為200mg/L，出水氟濃度和濁度隨運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的變化如圖6所示。在連續(xù)的絮凝沉淀過(guò)程中，出水氟濃度穩(wěn)定在10mg/L以內(nèi)，出水濁度低于30NTU，出水水質(zhì)到達(dá)國(guó)家污水綜合排放規(guī)范(GB8978—1996)的請(qǐng)求。

　　3、結(jié)論

　　(1)在絮凝沉淀除氟過(guò)程中添加晶種，能夠顯著降低出水氟濃度、提升沉淀產(chǎn)物沉降性能，強(qiáng)化除氟效果。

　　(2)采用一體化沉淀反響器處置某氟化工含氟廢水，在廢水pH值為7.2～7.6，廢水流量為40L/h，聚鋁用量為200mg/L的條件下，出水氟濃度穩(wěn)定低于10mg/L，濁度低于30NTU，到達(dá)國(guó)家污水綜合排放規(guī)范(GB8978—1996)的請(qǐng)求。